Dans une étude publiée dans Science Sciences de la vie en Chineune équipe a enquêté sur des communautés fongiques hyper-diversifiées dans environ 500 échantillons de feuilles et de sol appariés, qui étaient associés à 55 espèces d’arbres situées sur plus de 2 000 km de forêts de montagne dans l’est de la Chine.
« Ce n’était pas une tâche facile. Nous avons passé les deux années entières à effectuer l’échantillonnage sur le terrain. Escalader des montagnes, chercher des arbres, ramasser de la terre et des feuilles, etc. », explique Yang, premier auteur de l’étude.
Au début, Yang, avec le directeur du laboratoire Haiyan Chu, a cherché à comparer les modèles biogéographiques fongiques dans les feuilles et les sols. Auparavant, dans La revue ISMEils ont rapporté une empreinte phylogénétique significative des arbres sur la composition de la communauté fongique du sol dans la même région, mettant en évidence un lien évolutif entre les espèces végétales et les communautés fongiques associées souterraines.
Cependant, lorsqu’il s’agit de diverses espèces végétales et de grandes échelles spatiales, la manière dont le modèle biogéographique de la communauté fongique dans les feuilles diffère de celui observé dans les sols était encore inconnue.
Dans leur dernier article, ils ont trouvé des différences frappantes dans la richesse fongique et la composition de la communauté entre les feuilles et les sols ; le nombre d’espèces fongiques du sol était environ trois fois plus élevé que celui de la communauté fongique foliaire au niveau individuel de l’arbre. L’identité des espèces végétales et la phylogénie végétale ont déterminé la distribution de la communauté fongique foliaire, tandis que la distribution des champignons du sol a été attribuée aux effets interactifs de la phylogénie végétale, des facteurs climatiques et des propriétés du sol.
« Sans aucun doute, la communauté fongique du sol sous les arbres est plus compliquée et affectée par les multiples facteurs environnementaux, alors que la communauté fongique dans les feuilles semble être simplement déterminée par la disponibilité de l’hôte végétal », explique Chu.
Les interactions biotiques inter-règnes, par exemple entre les plantes et leurs animaux pollinisateurs ou disperseurs de graines, sont un thème attrayant dans les domaines de la recherche écologique et biogéographique et ont conduit au développement de la théorie des réseaux bipartites. La spécialisation, la modularité et la robustesse sont les caractéristiques topologiques critiques du réseau.
Par exemple, la spécialisation décrit le degré auquel une plante hôte ou un partenaire fongique est restreint dans sa gamme de partenaires ou d’hôtes ; la modularité décrit la mesure dans laquelle le réseau est structuré en différents sous-groupes cohésifs de nœuds (c’est-à-dire des modules), dans lesquels la densité des interactions est plus élevée au sein des modules qu’entre les modules.
De plus, la robustesse représente la capacité d’un réseau à maintenir sa structure et son organisation lorsqu’il souffre de perturbations. En utilisant la théorie des réseaux bipartites, l’équipe révèle les topologies incongrues des réseaux plantes-champignons dans les habitats aériens et souterrains.
Les réseaux plantes-champignons dans les feuilles présentaient une spécialisation, une modularité et une robustesse significativement plus élevées, mais moins connectés que ceux des sols. De plus, les combinaisons de préférences arbre/champignon et les espèces clés dans les réseaux bipartites différaient de façon frappante entre les échantillons aériens et souterrains.
« À de larges échelles spatiales, ce travail démontre les différents modèles d’assemblage de plantes-champignons entre les habitats aériens et souterrains sous l’angle des forces motrices biogéographiques, des caractéristiques du réseau bipartite et des espèces clés du réseau. en raison du changement climatique ou des activités humaines altérera la diversité fongique forestière aérienne et souterraine de manière très différente », explique Chu.
L’étude est publiée dans la revue Science Sciences de la vie en Chine.
Plus d’information:
Teng Yang et al, Les interactions entre les espèces végétales et fongiques diffèrent entre les habitats aériens et souterrains dans les forêts de montagne de l’est de la Chine, Science Sciences de la vie en Chine (2022). DOI : 10.1007/s11427-022-2174-3
Teng Yang et al, Empreinte phylogénétique des plantes ligneuses sur le mycobiome du sol dans les forêts naturelles de montagne de l’est de la Chine, La revue ISME (2018). DOI : 10.1038/s41396-018-0303-x